• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.38 no.3
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• pp.62-73
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• 2001

The interest in evaluation of structural intensity arises for practical reasons, because net energy flow distribution offers information of energy transmission path, positions of sources, and sinks of vibration energy. In this paper, structural intensity analysis of local ship structures using finite element method(FEM) is carried out. The purpose of this analysis is to evaluate the relative accuracy according to mesh fineness. The structural intensity of unstiffened and stiffened plates varying their mesh fineness is analyzed and the results are compared with those obtained by the assumed mode method. As results, the proper mesh size in qualitative/quantitative structural intensity analysis of plate structures is proposed. In addition, the propagation phenomenon of vibration energy is investigated for the thickness-varying flat plate, L-type plate, and box-girder structures.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1996.10a
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• pp.113-117
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• 1996

구조물의 진동에 의해 소음이 방사되는 현상은 기계에서 소음의 발생원으로 볼 수 있기 때문에 기게류의 소음을 예측하거나 저감방안을 제시하기 위해서는 구조물의 동특성과 방사특성을 이해하고 있어야 한다. 특히, 엔진블럭, 펀치프레스, 배의 갑판구조물등과 같은 대다수의 소음 발생기계는 평판의 형상을 가진 구조물로서 기계적인 충격 등에 의해 그 표면에서 소음이 발생되므로 강성을 증가시키고, 소음저감을 목적으로 빔과 같은 보강재를 통해 보강되어 있다. 그런데, 해석적인 방법으로는 평판이나 원판 또는 구와 같은 단순한 형태의 특정구조물에 대해서만 그 결과를 얻을 수 있으므로 이와 같은 불연속 평판구조물의 진동 및 방사특성은 평판에 대한 순수 이론으로는 해석이 곤란하여 따라서 본 연구에서는 수치해석적인 방법을 통해 이를 해결하고자 하였다. 수치해석적인 방법으로는 유한요소법(FEM)과 경계요소법(BEM), 및 통계적 에너지 해석기법(SEA)등이 있으며 구조물의 진동-소음연성문제의 경우에 있어서는, 진동해석을 FEM과 SEA으로, 공기 중에서의 방사현상은 BEM으로 예측하고 있다. 본 연구에서는 재질이 균일한 얇은 2차원 평판구조와 보강평판에 대해서 진동특성은 유한요소해석 프로그램을 사용하여 해석하였으며 이때의 진동특성값을 입력데이터로 사용하여 경계요소해석 프로그램으로 방사효율 등을 예측하였다. 또한 이 과정에서 2차원 평판구조의 모우드 밀도와 가진점 모빌리티의 실수값이 가지는 평균치의 물리적 특성을 분석하였으며, 추후 실험을 통해 이를 검증코자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.05a
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• pp.684-691
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• 2005

본 연구는 전달함수 합성법을 이용하여 보강후 구조물의 진동특성을 예측하는 방법이다. 이 방법은 보강후 구조물의 진동특성을 보강전 구조물의 전달함수를 이용하여 예측하는 기술로, 이에 관한 이론은 많이 알려져 있다. 하지만 실제 실험으로 전달함수를 계측할 경우 회전자유도에 대한 전달함수를 계측하기가 어렵다. 따라서 병진자 유도만으로 전달함수 합성법을 적용할 경우 발생하는 고유진동수 추정 오차를, 전체 자유도를 이용한 경우와 간단한 구조물의 수치해석을 통해서 비교해 보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.104-110
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• 1995

지반과 구조물의 동적 상호작용은 건설분야에서의 중요한 현상으로, 특히 지반을 통해 인근구조물로 전달되는 진동은 구조물 자체의 구조적인 문제 뿐 아니라 그 속에 거주하는 사람이나 설비에 대한 안전성 또는 사용성에 나쁜 영향을 야기할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 진동을 저감시키기 위해, 지반내에 정상적인 진동전파를 방해하는 구조물을 시공하여 진동 저감효과를 만들어 내는 방법을 연구하였다. 이러한 연구의 발상은 다음과 같다. 충진지반에서의 지반진동의 진폭을 해석하면서 진동의 크기가 기저암의 위치에 따라 큰 영향을 받는 것을 알았고 이로부터 지반내에 인위적인 층을 만들수 있다면 지반진동의 크기를 변화시킬 수 있지 않을까라는 생각에서 본 연구를 시작하였다. 또한 지반 내에서의 정상적인 진동의 전파를 방해하기 위한 차진 구조물을 만드는 방법은 연약지반의 강도중대 또는 차수의 목적으로 주로 사용하고 있는 그라우팅공법의 사용이 가능할 것이므로, 기존의 그라우팅현장에서 만들어진 지반의 물성치들을 사용하여 경계요소법에 의한 수치해석적 방법을 택하였다. 본 연구에서는 그라우팅공법의 시공성에 관한 것은 포함되지 않는다. 본 논문에서는 지반의 구조를 경사구조와 수평지반구조라는 두가지 특징적인 경우에 대해 검토하였다. 이중 경사진 기저암층을 가진 지반의 경우에는 기저암에서 진동의 비대칭적인 반사에 의해 수평기저암에서와는 달리 기저암의 한쪽에서 다른쪽에 비해 큰 진동이 발생한다. 그라우팅층의 효과를 검토하기 위한 연구의 순서는 일정주파수의 조화진동에 대해 먼저 여러 가지 크기의 그라우팅층과 함께 블록으로 볼 수 있는 크기의 그라우팅층에 대해 진동저감효과를 해석하였고, 이를 통해 보강층의 소요크기 및 최적위치를 구하였다. 사용된 물성치는 실제 지하철 건설현장에서 나타난 지반물성치 및 그라우팅후의 지반강도 및 전단파전파속도를 이용하였다. 또한 마지막에서 검토된 기차하중에 대한 효과를 알아보기 위해 사용된 기차운행에 의한 지반가속도도 역시 측정된 값을 사용하였다. 그러나 당시의 기차운행속도가 낮아 정상적인 운행에서는 더 큰 값이 나올 것으로 판단되었으나 측정된 값을 그대로 사용하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.20 no.4
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• pp.94-103
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• 2016

For elevated railway station on which track is connected with superstructure of station, structural vibration level and structure-borne-noise level has exceeded the reference level due to structural characteristics which transmits vibration directly. Therefore, existing elevated railway station is in need of economical and effective vibration reduction method which enable train service without interruption. In this study, structural vibration non-transmissible system which is applied to vibroisolating material for column member is developed to reduce vibration. That system is cut covering material of the column section using water-jet method and is installed with vibroisolating material on cut section. To verify vibration reduction effect and structural performance for structural vibration non-transmissible system, impact hammer test and cyclic lateral load test are performed for 1/4 scale test specimens. It is observed that natural period which means vibration response characteristics is shifted, and damping ratio is increased about 15~30% which means that system is effective to reduce structural vibration through vibration test. Also load-displacement relation and stiffness change rate of the columns are examined, and it is shown that ductility and energy dissipation capacity is increased. From test results, it is found that vibration non-transmissible system which is applied to column member enable to maintains structural function.

• Tunnel and Underground Space
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• v.20 no.4
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• pp.292-298
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• 2010

The purpose of this study is to evaluate an effect of ground vibration caused by blasting on the concrete brick structure. For the purpose, dynamic response time-history of the structure assumed single degree of freedom (SDOF) system and vibration time-history directly measured from the structure were examined, using Newmark $\beta$ method based on data measured at ground. The time-history was interpreted from the measured data of ground and structure in single hole blasting. Vibration magnitude between ground vibration and structure in single hole blasting and 20 ms interval blasting was about three times and was shown larger vibration on the structure. By time-history analysis of structure dynamic response, the value was almost the same one with the data measured from the structure. It indicates that the vibration characteristics of structures may be predicted on the basis of the ground vibration data measured from the sub-ground of structure.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2003.05a
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• pp.1099-1106
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• 2003

진동에 민감한 각종 정밀장비를 갖추고 있는 공장구조물은 설립하는 설계 초기단계에서부터 정밀장비가 정상 운용을 위하여 공장구조물의 진동허용규제치 및 동특성허용규제치를 결정해야 한다. 이를 만족할 수 있도록 공장구조물 설계시 진동측면에 대하여 동적 특성을 검토해야만 한다. 이때 반드시 필요한 자료로 정밀장비 Maker에게서 제공되는 진동허용규제치 및 구조물의 동특성허용규제치 등 설치시방의 상세한 자료를 제공받아야 한다 이러한 선계조건을 만족시켜주기 위한 방안으로 외부에서 정밀장비로 유입되는 진동에 대한 진동절연을 위하여 진동전달률 이론을 적용하여 방진효율 산출하는 방법과 정밀장비에서 발생하는 동하중을 고려하여 공장구조물에 대한 동적설계를 수행하는 것으로, 구조물 동특성을 요구되는 만큼 구조물 동특성 변경 SDM(Structural Dynamic Modifacation)방법이 주로 활용된다. 이에 본 연구에서는 앞서 언급한 구조물의 동적설계시 후자조건인 구조물의 동특성을 변경하고자 하는 경우에 실구조물에 하중을 정량적으로 조절하며 가할 수 있는 VSD 시스템을 이용하여 구조물의 동특성을 변화시키는 것을 동적해석으로 예측하였고, 현장에서 실제 동적실험으로 구한 결과를 동적설계 목표치와 비교하여 유용성에 대하여 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.172-178
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• 1995

보강평판은 평판에 각종 보강재를 용접등의 방법에 의해서 종방향, 횡방향, 경사 또는 임의의 방향으로 부착시켜 굽힘 및 비틀림 강성을 향상시킨 구조요소이다. 이러한 구조요소는 구조적 필요성이나 경량화 설계에 따라 선박의 deck, 철도 차량, 항공기 및 자동차 등의 각종 구조물에서 부하능력 및 경제성을 증대시키기 위하여 널리 사용되고 있고, 또한 자동차용 오일팬, 가전기기의 케이싱과 모터의 케이싱등에도 사용되고 있다. 최근 현장에서는 이러한 구조물의 진동 감소 및 방진 문제가 큰 관심사가 되고 있다. 본 논문은 정사각형 알루미늄 평판에 +자 형태의 Box Beam 보강재를 편면 보강하고 4변 자유단의 경계 조건을 설정하였다. 보강재는 유한요소 정식화 과정을 통하여 평판 요소에 등가시키고, 2차원의 평판 구조로 보강 평판을 모델링하고 구조해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 해석하였다. 실험은 Impact Test에 의해서 주파수 응답 함수(FRF)를 각 시편에 대해서 구하고 이를 해석의 고유진동수와 비교하였다. 그리고 보강재가 임의의 각도로 평판에 부착되었을 때 고유진동수의 변화와 진동 모드(mode shape)를 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.56-61
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• 1995

많은 공학자들은 기계 재료의 종류 및 형태에 따른 정적, 동적 특성 연구를 수행해 왔다. 특히 산업적으로 그 활용도가 높은 평판 재료에 대한 진동 특성 연구는 많이 이루어졌다. 최근에는 진동 특성을 해석하는 방법도 부분구조합성법, 감도해석법 등의 방법으로 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한편 평판의 진동이 공기와 같은 매질로 상호 작용을 하며, 막힘이 없는 공간으로 음향을 방사하는 현상에 대한 연구도 이루어지고 있다. 그러나 평판 재료를 사용하여 기계 구조물을 제작하는 경우 많은 경우에 구조물간 결합에 의해 폐공간이 형성되고 이러한 폐공간에 의해 평판의 진동이 구조-음향 연성 현상이 발생되고, 이에 따라 평판의 진동 특성도 달라지게 된다. 이러한 구조-음향 연성에 대한 연구는 1978년 Wayne B.McDonald와 C.Kearney Barton, 1979년 R.Vaicatis에 의해 폐공간 내로의 음향 전달 현상을 연구하며 이루어졌다. 최근에 연구 동향은 이장명의 FEM과 BEM을 이용한 폐공간 내로의 음향 전달 현상을 연구하였고, V.B.Bokil에 의해 구조-음향 연성된 평판의 모드 해석 방법이 연구되었다. 한편 V.Martin에 의해 능동 소음 제어의 모델링을 좀더 정확히 하기 위해 구조 연성계를 고려한 연구도 수행되었다. 연구 결과 구조-음향 연성에 의한 평판의 고유진동수 변화를 구하였고 이 때에 경계조건을 만족하는 직교다항식을 이용한 Rayleigh-Ritz 방법을 이용하였다. 또한 이러한 해석은 실험과도 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.

• Computational Structural Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.4-7
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• 1996

진동을 정량화하기 위해서는 진동변위, 진동속도, 진동가속도 등의 척도를 사용하여 진동의 크기를 나타내고 있다. 또한 각 국가별로 지반조건 및 사회적 특성에 따라 진동척도의 단위가 통일되지 않았고, 각 단위에 대한 진동기준도 다양하게 설정되어 있는 실정이다. 본 기사에서는 진동변위, 진동속도, 진동가속도로 표현된 진동기준을 국외에서 연구 제시된 자료를 중심으로 고찰하였으며 각기 다른 척도 및 단위로 표현된 기준들을 통일된 단위인 진동수준으로 표현하였다. 국내에서도 점차 진동문제에 대한 인식이 늘어감에 따라 진동기준에 대한 필요성이 증가하고 있는 시점에서 국내 실정에 적합하게 진동문제를 효과적으로 표현할 수 있으며, 현장에서 계측하고 평가하기에 편리한 진동 표현방법의 기준설정에 대한 기초적인 준비가 필요하다고 사료된다.